Propriedades eletrocalíticas e superficiais do sistema RuO2+TiO2+CeO2: reações de desprendimento de Cl2 e O2

• Ano de defesa: 1993
• Autor(a) principal: Faria, Luiz Antonio de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: CeO2 (cério dióxido); CeO2 (cerium dioxide); eletrocatálise; propriedades superficiais; RuO2 (ruthênio dióxido); RuO2 (ruthenium dioxide); surface properties; TiO2 (titânio dióxido); TiO2 (titanium dioxide)
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/54/54133/tde-23072025-134833/

Propriedades eletrocatalíticas e superficiais(pcz) dos eletrodos de óxidos temários de composição geral Ti/Ru0,3Ti(0,7-x)CexO2, com 0 ≤ x ≤ 7, preparados pela decomposição térmica de soluções dos sais precursores, foram investigadas sistematicamente substituindo Ti por Ce na mistura binária de 30% RuO2 + 70% TiO2. Os óxidos foram caracterizados em função da composição: ex-situ através de TGA, XRD, BET e SEM e in-situ através da determinação do potencial de circuito aberto, da curva e da carga voltamétrica. Foram exploradas variáveis da preparação dos eletrodos como: temperatura, tempo e atmosfera de calcinação. Os eletrodos apresentaram uma variação da carga e das caracteristicas voltamétricas, as quais mostraram ser dependentes do intervalo de potencial e do número de cíclos. A principal raz.ão da instabilidade observada está relacionada à dissolução catódica do Ce, a qual foi confirmada analisando-se a solução por ICPES. Resultados preliminares em soluções alcalinas indicaram uma excelente estabilidade. Foram realizados estudos cinéticos empregando-se como reações testes os desprendimentos de O2 (R.D.O.) e de Cl2 (R.D.Cl.). Foram determinados os seguintes parâmetros para as duas reações:coeficientes de Tafel, ordens de reação com respeito a H+ para a R.D.O. e de Cl-e H+ para a R.D.Cl. e valores da corrente normalizada. A R.D.O. mostrou ser dependente da composição dos óxidos e da faixa de potencial, contrário à R.D.Cl., a qual mostrou ser totalmente independente destes parâmetros. O máximo de atividade eletrocatalítica para a RD.O. é observado na mesma composição (10% CeO2) na qual foi observado um mínimo de atividade para a R.D.Cl.. Mecanismos detalhados são propostos e discutidos para as duas reações. O ponto de carga zero(pcz) foi determinado através de titulações potenciométricas de suspensões dos óxidos em KNO3. As curvas cargas-pH foram transformadas em valores de capacitância, os quais foram usados no pcz para estimar in-situ a área superficial e a capacitância da camada interna. Os resultados mostraram que as propriedades superficiais e interfaciais dos óxidos de RuO2 + CeO2 + TiO2, em particular do pcz, são dominadas pelas características do CeO2 e também que efeitos sinergéticos estão presentes.